内蒙古甲乌拉银铅锌矿床地质特征及成矿控制探讨

内蒙古甲乌拉银铅锌矿床地质特征及成矿控制探讨[导读]在甲乌拉银铅锌矿床产出地质背景、矿床地质特征的基础上，对矿体与构造、矿体与岩浆岩、矿体与围岩的关系进行了分析，着重就矿区构造和岩浆活动对成矿的控制作用进行了探讨，总结出甲乌拉银铅锌矿床的成矿控制规律。甲乌拉银铅锌矿床属于中一低温次火山热液型矿床，成矿控制因素主要为构造和岩浆活动，地层岩性对成矿控制作用不明显。1区域地质背景内蒙古甲乌拉银铅锌矿大地构造位置处于兴安地槽褶皱系(m)额尔古纳兴凯地槽褶皱带(Ⅲ1)，得尔布干一呼伦深断裂的北西侧，区内地层与构造岩浆活动十分发育，内生有色金属矿产十分丰富。1.1地层区内出露的地层以中生界陆相火山岩为主，元古界变质岩也有零星出露，区内各时代地层的具体特征见表1。表1区域地层简表1.2构造满洲里一新巴尔虎右旗为北东向中生带火山隆起带，断裂构造十分发育，主干断裂为北东向，横向断裂呈北西向，形成斜交的网络状格局，呈现在北东向断隆带与断陷带之上，在断隆带与断陷带内部又可划分出断凸与断凹。从矿床、矿点分布规律上看，得尔布干深断裂带控制着区域北东向多金属矿带的形成，大批北西向断裂构造控制了多金属成矿亚带的展布，如哈泥沟断裂带分布有乌奴格吐山铜钼矿床和一系列矿点。沿木哈尔断裂带分布有额仁陶勒盖、甲乌拉、查干布拉根、查特、乌兰等多金属矿床。褶皱构造在下部构造层中较发育，褶皱紧密，岩层陡倾甚至倒转，轴部多有岩浆岩占据，走向主要为北东向，如白灰厂一乌山背斜、查干陶勒盖背斜。中生代构造层中褶皱多为宽缓的短轴状，表现为穹隆或盆地，如大坝一汗乌拉背斜、小煤窑向斜、甲乌拉背斜等。由于区域上火山岩浆作用强烈，相应产生一些火山构造，是区域构造的又一特征，也是控矿的良好构造。著明的火山机构有哈拉胜火山穹隆、乌山复合次火山管道、大坝熔岩钟构造、甲乌拉破火山口构造等。1.3岩浆活动区域岩浆活动频繁，可划分为海西晚期、燕山早期和燕山晚期。海西晚期和燕山早期以花岗岩类侵入活动为主；燕山晚期以强烈的火山喷发作用和浅成侵人为主，岩石类型复杂，分异作用明显，与成矿关系密切，特别是岩浆活动演化较晚期的次火山侵入体，常伴有多金属矿产出现。区域侵入岩特征见表2。表2区域各期浸入岩化分解表2矿区地质概况2．1地层矿区出露两套地层：中侏罗统南平组(J2n)；上专罗统上库力组J3s)(如图1)。图1甲乌拉矿床地质图1)中侏罗统南平组(J2n)：为一套陆相火山碎吾沉积岩，自下而上分为6层：①中酸性、中基性火一岩，主要为安山岩、安山玄武岩；②砾岩及含砾砂亨：③粗砂岩、砂岩夹泥质板岩；④含砾砂岩及砂砾言：⑤碳质板岩、泥质板岩、硅质板岩及砂岩互层；⑥再岩。Q4一第四系松散沉积；J3λ一流纹岩；J3ζ一英安岩；sb一碳质板岩泥质板岩硅质板岩夹粉砂岩；J2SL3一含砾砂岩及砂砾岩；J2SL2一粗砂细砂岩夹泥质板岩；J2SLl一砾岩含砾砂岩；J3α一安山岩、安山玄武岩；ηoη一石英二长斑岩；oπ一石英斑岩；γb一长石斑岩石英长石斑岩；δμ一次闪长玢岩；γ一黑云母斜长花岗岩；1一石英脉；2一地质界线；3一不整合界线；4一断层及编号；5一矿体及编号;2)上侏罗统上库力组(J3s)：为一套火山喷发岩，主要有流纹岩、流纹质凝灰岩(J3λ)；玄武安山岩、杏仁状安山岩(J3αd)；英安岩(J3ξ)等。2.2构造矿区构造由三次构造叠加而成，一是中侏罗世末期来自区域的北西一南东方向的挤压应力作用形成的北东向短轴状甲乌拉背斜及北东向、北东东断裂构造。二是晚侏罗世木哈尔断裂因额尔古纳一呼伦深断裂的继承性活动，诱发产生右旋转动及平移错动使甲乌拉背斜轴向发生扭转，使轴向由北东向转为北西向(图2)并产生一系列北西向、北北西向断裂及层问破碎带。其三是随着次火山岩的侵入使岩层产生近似放射状排列和环状排列的断裂系统。甲乌拉矿区的矿体主要分布在北北西向、北西向及环形断裂破碎带，矿体的规模大小、富集程度均受构造因素叠加的程度所制约。图2甲乌拉矿区构造与成矿关系图2.3岩浆活动矿区出露海西晚期花岗岩和燕山晚期次火山斑岩。2．3．1海西晚期黑云母斜长花岗岩分布于矿区北部和东侧，si0：含量较一般花岗岩低，属中酸性岩石。由于受燕山期构造岩浆活化作用影响，同位素(K—Ar)年龄值偏低，为178Ma。2．3．2燕山晚期次火山斑岩体侵入顺序具有由中基性一中酸性一偏碱性的演化序列。按与成矿的关系可分为成矿前期岩体(闪长玢岩)，成矿期岩体(长石斑岩、石英斑岩)，成矿后期岩体(石英二长斑岩、二长斑岩)。①闪长玢岩：呈岩株状产出，轴向北西。斑晶为拉长石、中长石，An=31～41，Si02：含量53．2％～56．2％，Na20+K20=7．0％～8．38％，且Na20K20，为钙碱性铝过饱和系列岩石，同位素年龄值为144～162．8Ma。②长石斑岩：为成矿期第一阶段的岩体，呈北北西、北西、北西西向岩株、岩枝、岩脉状产出。斑晶为斜长石，An=25～27，属中长石类，有时有石英斑晶。岩体边缘常见角砾熔岩和多屑凝灰岩，具流纹构造。si02含量62．66％～70．26vA，Na20+K20=7.58％，～8．85％，普遍Na20K20，Na20／K20为1．4，里特曼组合指数为2．57，属钙碱性中酸性类岩石，同位素年龄(K—Ar)为121．7～131．6Ma。该岩体与成矿关系密切，在空间上矿体常产于长石斑岩外接构造带或接触构造带内，岩体产状与矿体一致：有时岩体破碎而成为矿化围岩，这时岩体产生较强蚀变，并有退色现象，在蚀变岩中常出现浸染状、维脉状矿化特征。③石英斑岩：为成矿期第二阶段岩体，分布于矿区南部，面积约0．1平方公里，呈半环状出露，同位素年龄(K—Ar)为117Ma，与成矿年龄基本一致。斑晶主要为石英，有时见少量长石，岩体边缘具有岩屑、晶屑凝灰质熔岩。Si02含量75．2％～76．84％，Na20+K20=6．42％～9．18％，K20N20，N20／K20=0．02～0．71，里特曼组合指数为1．64，属钙碱性系列岩石，该岩体内部或边缘有强烈蚀变及退色现象，伴随有Cu、Zn、Ag(Au)矿化。④石英二长斑岩及二长斑岩：二者为同一岩体的相变产物，走向北东，呈岩墙、岩枝状出露于矿区南部，并切穿石英斑岩和其它岩体。斑晶为钾长石、斜长石及少量石英。Si02：含量65．40％～70．14％，Na20+K20=8．55％～9．8％，平均9．28％，K20Na2O，Na20／K20平均为0．652，里特曼组合指数为3．41，属碱锊洼类岩石。同位素年龄值为109Ma。3矿床地质特征3.1矿体形态产状物征甲乌拉多金属矿田已揭露到矿体40余条，探明铅锌金属工业储量接近100万吨，银多属储量约为1280吨。矿体形态严格受构造控制呈脉状产出，在平面上呈北西向雁行排列、放射状排列，剖面上呈向南西陡倾的左列雁行排列，具尖灭再现、分枝复合的特点。现以②号主矿体及分枝平行矿体为例来说明矿体空间产出特征。②号主矿体及分枝平行矿体空问产出特征如表3。表3②号主矿体及分枝平行矿体产出情况一览表通过对②号矿体及其附属平行、分枝矿体空间产出特征的统计可以看出，产于②主矿体上盘的分枝平行矿体有10个，产于②主矿体下盘的分枝平行矿体有5个，产于斑岩体中的矿体有2个，产于接触带的矿体有7个，产于J2n层问破碎带的矿体有5个，产于J3s层间破碎带的矿体有4个。所有矿体均产在距斑岩体200米范围内，矿体的产出位置和形态规模均受构造和岩浆岩控制。矿体围岩有石英斑岩、长石斑岩、安山岩及砂岩等，成矿作用对地层岩性的选择性不明显。3.2矿床同位素特征1)硫同位素：金属硫化物δ34S值变化范围在2.86％～4.0l，变化狭窄，在硫同位素组成直方图上呈塔式分布，接近陨石硫的分布范围，显示成矿热液中硫元素来源于地壳深部或上地幔，与深部岩浆活动有关。2)铅同位素：铅同位素组成稳定，比值变化范围小，(Pb206／Pb204为18．229～18．758，Pb207／Pb204为15．457～15．880．Pb208／Pb204为37．841～39．049)，具正常铅单一演化模式特征，按同位素比值与中央海岭拉斑玄武岩铅同位素相似，说明成矿物质可能来源于上地幔。铅同位素模式年龄平均值为119Ma，与矿区燕山晚期次火山斑岩体同位素年龄值相当。3)氢氧同位素：δDH2O啪值变化范围在-100％～-60％之间，δ18DH20为-11．8％o～+13．09％。之间，说明成矿热液的水来源于岩浆水并有部分大气水混合。4成矿控制探讨内蒙古甲乌拉银铅锌矿床属于中一低温次火山热液充填脉状多金属矿床，矿体的产出位置、形态规模及矿化富集程度主要与构造和岩浆岩有关，其成矿控制因素主要为构造和岩浆活动，地层岩性对成矿控制作用不明显。4.1构造控矿1)区域深大断裂控制着岩体和矿床的产出位置和分布范围，木哈尔断裂与甲乌拉一查干布拉根断裂具有切割深，多期活动的特点，成为燕山期以来矿区构造应力的边界，当两断裂发生右旋平移错动时为多期次侵入的浅成斑杂岩体和含矿热液提供通道，并产生一系列配套的成矿、容矿构造，如北西向平行张扭性断裂、层问断裂和层问虚脱带。沿木哈尔断裂带分布有额仁陶勒盖、甲乌拉、查干布拉根、查特、乌兰等多金属矿床。2)北北西、北西、北西西向张扭性断裂构造是矿区主要的配矿、容矿构造，直接控制矿体的产出位置。如Fl、F2、F3、F8、F10、F12、F13、F14、F15控制了①、②等主矿体及许多平行小矿体的产出，这些断裂是区域深大断裂右旋错动产生的次级构造，其控制矿化的程度与其构造因素迭加的情况有关，如F，断层与花岗岩的接触构造迭加，F：断层与层间破碎带迭加，产出的矿体延长远，延深大，品位高。没有其它构造因素迭加的容矿断裂，产出的矿体延深不大，品位不高。3)接触带构造的控矿作用。在北西向张扭性构造与北东向构造的交叉处形成一定的喷发中心和侵入中心，并相伴产生放射状和环形分布的断裂体系。矿区南部的石英斑岩体侵入褶皱的转折端，岩体顶部形成大致扇形排列的放射状裂隙系统，沿裂隙充填了一些放射状产出的小矿脉。在石英斑岩体边缘破碎角砾岩带形成环状构造裂隙，并充填有⑤、⑦、⑧号矿体。接触带构造的矿化富集程度与构造迭加因素以及与斑岩体的远近有关，有构造因素迭加并距斑岩体不远处，矿化较好，反之则矿化较差。4)层间构造的控制作用。中侏罗统南平组地层由不同岩性组成，砂板岩、砂砾岩力学性质差异较大，常形成层间构造软弱带和虚脱带，成为很好的次火山岩侵入与含矿热液上升的通道和成矿的有利场所，控制了本区一些主要矿体的形成，如②、③号矿体。4.2岩浆岩控矿岩浆岩的控矿作用可以从岩浆岩的侵入时代、岩浆岩的岩石化学特征、岩浆岩的产状等三个方面来说明。1)岩浆岩的侵入时代与成矿的关系：区域岩浆活动有海西晚期、燕山早期、燕山晚期，本矿区岩浆活动包括海西晚期和燕山晚期，与成矿关系密切的为燕山晚期，这与区域得尔布干内生成矿期是一致的，燕山晚期岩浆活动具有侵入期次多，岩性复杂，既有浅成超浅成侵入活动，也有喷出地表的火山活动等特点。矿体中铅同位素年龄值为80～136Ma，平均119．47Ma，成矿时代应为燕山晚期，与石英斑岩、长石斑岩的侵入年龄基本一致。2)岩浆岩的岩石化学特征与成矿的关系：本区燕山晚期岩浆岩按其与成矿关系分为成矿前期岩体，成矿期岩体和成矿后期岩体，其岩性演化顺序为中基性(闪长玢岩)→中酸性(长石斑岩、石英斑岩)→偏碱性(石英二长斑岩、二长斑岩)。与成矿关系密切的岩浆岩为中酸性岩浆岩，SiO2含量变化范围较大(62．66％～76．84％)，里特曼组合指数1．64～2．57，属钙碱性系列岩石。矿体中硫同位素δDS变化范围为-2．86％～4．94％，总体变化区间在3％左右，硫同位素组成接近陨石硫成分。铅同位素组成稳定，比值变化范围小，(Pb206／Pb204为18．229～18．758，Pb207／Pb204为15．457～15．880，Pb208／Pb204为37．841～39．049)，具正常铅单一演化模式特征，按同位素比值与中央海岭拉斑玄武岩铅同位素相似，说明成矿物质主要来